Grelina Leptina Obesidade

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OBESIDADE E HORMÔNIOS | 85
Rev. Nutr., Campinas, 19(1):85-91, jan./fev., 2006 Revista de Nutrição
1 Departamento de Educação Física, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista. Av. 24, 1515, 13506-900, Rio
Claro, SP, Brasil. Correspondência para/Correspondênce to: A. ZANESCO. E-mail: <azanesco@rc.unesp.br>.
COMUNICAÇÃO | COMMUNICATION
O papel dos hormônios leptina e grelina na
gênese da obesidade
The role of leptin and ghrelin on the genesis of obesity
Carla Eduarda Machado ROMERO1
Angelina ZANESCO1
R E S U M O
A prevalência da obesidade está aumentando e estudos prospectivos mostram que, em 2025, o Brasil será o
quinto país do mundo a apresentar problemas de obesidade em sua população. A etiologia da obesidade não
é de fácil identificação, uma vez que a mesma é caracterizada como uma doença multifatorial, ou seja, diversos
fatores estão envolvidos em sua gênese, incluindo fatores genéticos, psicológicos, metabólicos e ambientais.
Pesquisas recentes na área de metabolismo mostram que o adipócito é capaz de sintetizar várias substâncias
e, diferentemente do que se supunha anteriormente, o tecido adiposo não é apenas um sítio de armazenamento
de triglicérides, é hoje considerado um órgão endócrino. Dentre as diversas substâncias sintetizadas pelo
adipócito, destacam-se a adiponectina, a angiotensina e a leptina. A leptina é um petídeo que desempenha
importante papel na regulação da ingestão alimentar e no gasto energético, gerando um aumento na queima
de energia e diminuindo a ingestão alimentar. Além dos avanços no estudo da célula adiposa, um novo
hormôrnio relacionado ao metabolismo foi descoberto recentemente, a grelina. A grelina é um peptídeo
produzido nas células do estômago, e está diretamente envolvida na regulação do balanço energético a curto
prazo. Assim, este artigo abordará o papel da leptina e da grelina no controle do peso corporal e as limitações
que ainda existem para tratar a obesidade em humanos.
Termos de indexação: hipotálamo; leptina; metabolismo; obesidade; tecido adiposo.
A B S T R A C T
The prevalence of obesity is rising around the world and prospective studies show that in 2025, Brazil will be
the fifth country in the world to have obesity problems. Multifactorial factors are involved in the genesis of
obesity including genetic, psychological, metabolic and environmental factors. Recently, adipocytes have been
considered an endocrine tissue capable of producing several substances, including adiponectin, angiotensin
and leptin. Leptin is the main peptide produced by adipocytes and its serum concentration represents an
important peripheral signal in the regulation of food intake and energy expenditure. In addition to leptin, a
new peptide called ghrelin has been recently discovered. Ghrelin, a gastrointestinal peptide hormone identified
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in the stomach, is directly involved with short-term regulation of energy balance. Thus, this review will focus
on the role of both leptin and ghrelin in controlling body weight and the ongoing limitations in treating
obesity in human beings.
Indexing terms: hypothalamus; leptin; metabolism; obesity; adipose tissue.
I N T R O D U Ç Ã O
Segundo a Organização Mundial de Saúde
(OMS), o número de obesos entre 1995 e 2000
passou de 200 para 300 milhões, perfazendo
quase 15% da população mundial. Estimativas
mostram que, em 2025, o Brasil será o quinto
país no mundo a ter problemas de obesidade em
sua população. Assim, a obesidade é considerada,
em países desenvolvidos e em desenvolvimento,
um importante problema de saúde pública, e para
a OMS, uma epidemia global1,2.
A etiologia da obesidade não é de fácil
identificação, uma vez que a mesma é caracte-
rizada como uma doença multifatorial, ou seja, é
resultado de uma complexa interação entre fatores
comportamentais, culturais, genéticos, fisiológicos
e psicológicos. Pode, dessa forma, ser classificada
em dois contextos: por determinação genética ou
fatores endócrinos e metabólicos, ou então,
influenciada por fatores externos, sejam eles de
origem dietética, comportamental ou ambiental.
Acredita-se que os fatores externos são mais
relevantes na incidência de obesidade do que os
fatores genéticos1,2,3.
Estudos populacionais têm demonstrado
que o excesso de tecido adiposo, principalmente
na região abdominal, está intimamente rela-
cionado ao risco de desenvolvimento de doença
arterial coronária, hipertensão arterial sistêmica,
diabetes mellitus e dislipidemias4,5. E essa
associação eleva-se na medida que o índice de
massa corporal (IMC) aumenta6. A maior parte
dessas doenças está relacionada à ação do tecido
adiposo como órgão endócrino, uma vez que os
adipócitos sintetizam diversas substâncias como
adiponectina, glicocorticóides, TNFa, hormônios
sexuais, interleucina -6 (IL- 6) e leptina, que atuam
no metabolismo e controle de diversos sistemas7.
L E P T I N A
A leptina (do grego leptos= magro) é uma
proteína composta por 167 aminoácidos, e possui
uma estrutura semelhante às citocinas, do tipo
interleucina 2 (IL-2), sendo produzida principal-
mente no tecido adiposo8. Seu pico de liberação
ocorre durante a noite e às primeiras horas da
manhã, e sua meia-vida plasmática é de 30
minutos9,10. É responsável pelo controle da
ingestão alimentar, atuando em células neuronais
do hipotálamo no sistema nervoso central. A ação
da leptina no sistema nervoso central (hipotála-
mo), em mamíferos, promove a redução da inges-
tão alimentar e o aumento do gasto energético,
além de regular a função neuroendócrina e o
metabolismo da glicose e de gorduras. Ela é
sintetizada também na glândula mamária,
músculo esquelético, epitélio gástrico e trofoblasto
placentário11.
A ação da leptina é feita a partir da
ativação de receptores específicos presentes nos
órgãos alvos. Existem dois tipos de receptores para
a leptina, o ObRb, de cadeia longa (maior quan-
tidade de aminoácidos), com maior expressão no
hipotálamo, e os receptores de cadeia curta
(menor quantidade de aminoácidos), ObRa,
encontrados em outros órgãos como o pâncreas,
e mais especificamente nas células α e δ das
ilhotas de Langerhans12.
A expressão da leptina é controlada por
diversas substâncias, como a insulina, os
glicocorticóides e as citocinas pró-inflamatórias.
Estados infecciosos e as endotoxinas também
podem elevar a concentração plasmática de
leptina. Inversamente, a testosterona, a exposição
ao frio e as catecolaminas reduzem a síntese de
leptina (Quadro 1). Situações de estresse impostas
ao corpo, como jejum prolongado e exercícios
físicos intensos, provocam a diminuição dos níveis
circulantes de leptina, comprovando, dessa
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maneira, a atuação do sistema nervoso central
na inibição da liberação de leptina pelos
adipócitos12. No ser humano, o gene da leptina
localiza-se no cromosso 7q31, sendo produzida
essencialmente pelo adiposo branco11. A
concentração plasmática de leptina está
parcialmente relacionada ao tamanho da massa
de tecido adiposo presente no corpo. Os
mecanismos pelos quais o aumento de tecido
adiposo é traduzido em aumento da concentração
sérica de leptina, envolvem tanto o número de
células adiposas quanto a indução do RNAm ob13.
Indivíduos obesos apresentam um aumento do
número de células adiposas, o que significa uma
maior quantidade de RNAm ob encontrada em
seus adipócitos do que em sujeitos eutróficos14.
Entretanto, a concentração sérica de leptina não
é dependente somente do tamanho do tecido
adiposo, uma vez que a redução de 10% do peso
corporal provoca diminuição de cerca de 53% de
leptina plasmática, sugerindo que outros fatores,
além da adiposidade tecidual, estão envolvidos
na regulaçãode sua produção12,15-17.
A leptina reduz o apetite a partir da
inibição da formação de neuropeptídeos relaciona-
dos ao apetite, como o neuropeptídeo Y, e
também do aumento da expressão de
neuropeptídeos anorexígenos (hormônio
estimulante de α-melanócito (α-MSH), hormônio
liberador de corticotropina (CRH) e substâncias
sintetizadas em resposta à anfetamina e cocaína11.
Assim, altos níveis de leptina reduzem a ingestão
alimentar enquanto que baixos níveis induzem
hiperfagia. Isso é comprovado em ani-mais de
laboratório obesos que apresentam baixos níveis
de leptina ou total deficiência (Figura 1).
No entanto, indivíduos obesos apresentam
elevados níveis plasmáticos de leptina, cerca de
cinco vezes mais que aqueles encontrados em
sujeitos magros13. As mulheres possuem maior
concentração plasmática de leptina que os
homens11. Esses contrastes indicam que os
mecanismos que controlam o metabolismo e o
peso corporal em humanos são mais complexos
do que se imagina, e maiores investigações
relacionadas ao gênero e à espécie são
necessárias17. A hiperleptinemia, encontrada em
pessoas obesas, é atribuída a alterações no
receptor de leptina ou a uma deficiência em seu
sistema de transporte na barreira hemato-cefálica,
fenômeno denominado resistência à leptina
(Figura 2), semelhante ao que ocorre no diabetes
Quadro 1. Influência de fatores orgânicos e ambientais nos ní-
veis de leptina.
Situações
Ganho de peso
Insulina
Glicocorticóides
Infecções agudas
Citoquinas inflamatórias
Perda de peso
Jejum
Estimulação adrenérgica
Hormônio do crescimento (GH)
Hormônio tireoideanos
Melatonina
Fumo
Níveis de leptina
Aumentados
Aumentados
Aumentados
Aumentados
Aumentados
Diminuídos
Diminuídos
Diminuidor
Diminuídos
Diminuídos
Diminuídos
Diminuídos
Figura 1. Gênese da obesidade em animais.
Adaptado de Friedmann et al.11.
Figura 2. Gênese da obesidade em humanos.
Adaptado de Friedmann et al.11.Adaptado de Friedmann et al.”.
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mellitus13. A produção de leptina em pessoas
eutróficas segue um ritmo circadiano e aumenta
durante o ciclo menstrual em mulheres12.
Os benefícios terapêuticos do tratamento
com leptina, em indivíduos obesos, são ainda
controversos. Friedman & Hallaas11 verificaram
que, em quatro semanas de administração
exógena de leptina, tanto em indivíduos eutróficos
quanto obesos apresentaram perda significante
de peso. Entretanto, essa redução só foi verificada
quando os indivíduos não apresentavam
hiperleptinemia, pois a administração de leptina
em obesos com hiperleptinemia (resistência a
leptina) não provocou qualquer alteração no peso
corporal destes indivíduos18,19. Assim, mais estudos
epidemiológicos prospectivos são necessários para
definir as indicações da leptina como tratamento
anti-obesidade.
A leptina, além de seu importante papel
no metabolismo, controla o sistema hemato-
poiético, o sistema imune, o sistema reprodutor e
o sistema cardiovascular16.
G R E L I N A
A grelina é um novo hormônio gastrointes-
tinal identificado no estômago do rato, em 1999,
por Kojima et al.20-22. O nome grelina origina-se
da palavra ghre, que na linguagem Proto-Indo-
-Européia é correspondente, em inglês, à palavra
grow, que significa crescimento20. Ghre (grow
hormone release) descreve uma das principais
funções desse peptídeo, responsável pelo aumento
da secreção do hormônio do crescimento (GH)23.
A grelina é composta de 28 aminoácidos com uma
modificação octanóica no seu grupo hidroxil sobre
a serina 3, que é essencial para o desempenho
de sua função liberadora de GH24. Ela foi, primeira-
mente, isolada da mucosa oxíntica do estômago,
sendo produzida, predominantemente, pelas
células Gr do trato gastrointestinal. É também
produzida em menores quantidades no sistema
nervoso central, rins, placenta e coração20,25-27.
O hormônio grelina é um potente estimu-
lador da liberação de GH, nas células
somatotróficas da hipófise e do hipotálamo
(Figura 3), sendo o ligante endógeno para o
receptor secretagogo de GH (GHS-R). Assim, a
descoberta da grelina permitiu o aparecimento
de um novo sistema regulatório para a secreção
de GH, já que sua ação estimulatória para a
liberação de GH é mais acentuada em humanos
do que em animais e é feita a partir da ativação
do receptor GHS do tipo 1 (GHS1a)20,28-31. Além
de sua ação como liberador de GH, a grelina possui
outras importantes atividades, incluindo estimu-
lação da secreção lactotrófica e corticotrófica,
atividade orexígena acoplada ao controle do gasto
energético; controle da secreção ácida e da
motilidade gástrica, influência sobre a função
endócrina pancreática e metabolismo da glicose
e ainda ações cardiovasculares e efeitos
antiproliferativos em células neoplásicas25,28,32-36.
Dentre as ações periféricas do ligante
natural do receptor GHS, destacam-se a estimu-
lação da secreção ácida e mobilidade gástrica em
ratos33 e o esvaziamento gástrico em humanos35.
Com relação ao seu papel cardioprotetor, sítios
de ligação específicos para GHS estão presentes
no sistema cardiovascular, no qual estudos
mostram que a administração de grelina, em
voluntários jovens saudáveis, é seguida por
aumento do débito cardíaco sem nenhuma
modificação em sua frequência37. Os efeitos
antiproliferativos da grelina mostram suas
múltiplas atividades biológicas, sugerindo que essa
substância pode exercer ações anti-neoplásicas,
uma vez que receptores específicos para GHS têm
Figura 3. Mecanismos de ação da grelina.
Adaptado de Kojima et al.23.
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sido encontrados em tecidos tumorais de órgãos
que não têm a expressão desses receptores em
condições fisiológicas normais37.
A acilação do peptídeo é necessária para
a passagem na barreira hemato-encefálica e
essencial para sua ação liberadora de GH e outras
atividades endócrinas20,24,34. Entretanto, a grelina
não-acilada, circulante, em maiores quantidades
que a acilada, não é biologicamente inativa,
cabendo à mesma, o desempenho de algumas
ações não endócrinas, incluindo o efeito cardiopro-
tetor e as ações antiproliferativas, por intermédio
de sua ligação a diferentes subtipos de receptores
GHS38.
Estudos em modelos animais indicam que
esse hormônio desempenha importante papel na
sinalização dos centros hipotalâmicos que regulam
a ingestão alimentar e o balanço energético39.
Recentes estudos com roedores sugerem que a
grelina, administrada perifericamente ou central-
mente, independentemente do GH, diminui a
oxidação das gorduras e aumenta a ingestão
alimentar e a adiposidade40. Assim, esse hormônio
parece estar envolvido no estímulo para iniciar
uma refeição. Sabe-se ainda que os níveis de
grelina são influenciados por mudanças agudas e
crônicas no estado nutricional, encontrando-se
elevados em estado de anorexia nervosa e
reduzidos na obesidade22,35,41.
A grelina está diretamente envolvida na
regulação a curto prazo do balanço energético.
Níveis circulantes de grelina encontram-se aumen-
tados durante jejum prolongado e em estados de
hipoglicemia, e têm sua concentração diminuída
após a refeição ou administração intravenosa de
glicose41. Salbe et al.42 confirmam isto em seu
estudo realizado com os índios Pima, no qual
verificaram que a concentração plasmática
endógena de grelina no jejum estava elevada,
mostrando uma relação inversa entre níveis de
grelina e a ingestão energética.
A liberação endógena de grelina encontra-
se reduzida após ingestão alimentar, retornando
progressivamente aos valores basais próximo ao
término do período pós-prandial. Estudos prévios
envolvendo liberação desse hormônio, em huma-
nos, mostram quesão os tipos de nutrientes
contidos na refeição, e não o seu volume, os
responsáveis pelo aumento ou decréscimo
pós-prandial dos níveis plasmáticos de grelina.
Esses achados sugerem que a contribuição da
grelina na regulação pós-prandial da alimentação
pode diferir dependendo do macronutriente
predominante no conteúdo alimentar ingerido43.
Sua concentração plasmática é diminuída após
refeições ricas em carboidratos, concomitante-
mente à elevação de insulina plasmática. Por outro
lado, níveis plasmáticos aumentados de grelina
foram encontrados após refeições ricas em
proteína animal e lipídeos, associados ao pequeno
aumento da insulina plasmática42,43.
C O N C L U S Ã O
Os recentes achados, envolvendo a desco-
berta da leptina, produzida pelo adipócito, e da
grelina (produzida pelo estômago), abrem novos
campos de estudo para o controle da obesidade,
principalmente nas áreas de nutrição e metabo-
lismo. Portanto, o aprofundamento dos conheci-
mentos sobre esses peptídeos torna-se de grande
relevância na manutenção e preservação da
qualidade de vida da população, e poderá
proporcionar novas abordagens terapêuticas no
tratamento da obesidade.
R E F E R Ê N C I A S
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Recebido em: 22/10/2004
Versão final reapresentada em: 20/7/2005
Aprovado em: 5/9/2005